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        高精度3D打印復合材料新進展

        來源:太原市奧藍電子科技有限公司 時間:2020-01-06 11:15:54 瀏覽量:
        高精度3D打印復合材料新進展
        復合材料(或稱之為纖維增強塑料)因其令人難以置信的材料性能而廣受歡迎。碳纖維是其中一個例子,它提供了高強度重量比。如果想要更好的韌性、耐磨性和導電性能,則可以添加其他纖維。在這方面,如何實現更強的復合材料是推動3D打印進入產業化的一大關鍵因素。漢高(德國)與Fortify(美國)正在聯手通過數據驅動的材料創新方法展現增材制造的力量。

        Fortify正在通過其專利的DCM平臺改變3D打印行業,該平臺通過引入對齊的增強纖維來提供更高水平的零件性能。這項增材制造技術將磁學和DLP(數字光處理)相結合,可在高分辨率的3D打印復合零件中生產定制的微結構。
        強度與細節的完美結合
        填充纖維的注塑件通常在強度、剛度和HDT方面顯示20%至100%的增長。增材制造正在推動零件中的這種階梯式變化,也就不足為奇了,復合材料正在受到越來越多的關注。而弄清楚如何打印纖維增強材料以利用這些特性已被證明是一個挑戰。
        目前市場上有許多連續纖維熱塑性3D打印機,但是,連續纖維目前無法穿透復雜幾何形狀的細小區域,這可能是零件需要最大增強的區域。與連續纖維不同,短切纖維能夠增強細小區域,此外,短切纖維復合材料比連續纖維更便宜,更快捷,更易于使用。需要特別注意的是,對于短切纖維,3D打印零部件的強度取決于所用纖維的百分比,并且由于分層效應,材料將受到各向異性的困擾。Fortify開發了一種基于樹脂的控制增強型聚合物中纖維的方法,可制造出具有各向同性材料特性的復合材料。
        漢高與Fortify最近啟動了一項開發協議,該協議使兩家公司能夠相互結合各自的專業知識領域,并進一步推動增材制造的潛力。漢高開發了定制技術,可制造耐用、高溫和高模量的樹脂。通過合作,漢高設計了多種配方,使得Fortify能夠為工業客戶帶來新的成果。
        兩家的合作基于漢高強大的、數據驅動的材料創新方法以及Fortify致力于通過提高零件性能來創造價值的經驗。合并后的解決方案利用了Fortify的Digital Composite Manufacturing®(DCM)3D打印技術,該技術將增強纖維與漢高的樹脂混合在一起,然后利用磁性材料使纖維對齊,從而在3D打印零件中獲得最佳強度。
        3D打印快速注塑模具是Fortify與漢高合作的重點應用之一。通過用3D打印的嵌件代替傳統的金屬模具,模塑商可以將工期縮短數周或數月,同時節省大量成本。在小批量生產原型或生產零件時,模具成本和時間是主要障礙,通過漢高樹脂材料的3D打印模具,證明了這些模具在低產量運行中的可行性。
        借助漢高的材料,Fortify將在2020年春季開始對其3D打印機進行Beta測試。除了打印快速注塑成型模具之外,漢高和Fortify還在研究制造幾種最終用途的零件應用,雙方的組合解決方案提供了明顯的零件制造優勢。隨著新應用的發掘,漢高的開發團隊正在迅速努力,以幫助Fortify進行資格鑒定和驗證。漢高擁有廣泛的材料組合,通過與Fortify這樣的新型公司合作,利用漢高的知識和技術來加速增材制造的發展。

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